Признаки газового фосфина в атмосфере Венеры исчезли—но они все еще там, согласно новому анализу данных.
В сентябре международная группа астрономов попала в заголовки газет, сообщив об обнаружении фосфина—потенциального маркера жизни—в атмосфере планеты. Вскоре последовало несколько исследований, ставящих под сомнение эти наблюдения и выводы. Теперь та же команда повторно проанализировала часть своих данных, сославшись на ошибку обработки в исходном наборе данных. Исследователи подтвердили сигнал фосфина, но говорят, что он слабее, чем раньше.
Эта работа является важным шагом вперед в разрешении самой волнующей дискуссии о Венере за последние десятилетия. ” Я ждал этого всю свою жизнь",–говорит Санджай Лимай, планетолог из Университета Висконсин-Мэдисон, который говорит, что дебаты оживили эту область.
Реанализ, основанный на наблюдениях радиотелескопа в большом миллиметровом/субмиллиметровом массиве Атакама (ALMA) в Чили, пришел к выводу, что средние уровни фосфина на Венере составляют около одной части на миллиард-примерно одну седьмую от более ранней оценки. В отличие от своего первоначального доклада, ученые теперь описывают свое открытие фосфина на Венере как предварительное.
Это первый публичный ответ исследователей на критику, которая была направлена против них в течение последних двух месяцев. ” Научный процесс работает", - говорит Боб Гримм, планетолог из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо, который не участвует ни в одном из исследований фосфина. Исследователи склонны отвечать на громкие заявления большими усилиями, чтобы собрать доказательства и либо доказать, либо опровергнуть их.
В своем сентябрьском отчете команда использовала данные ALMA и телескопа Джеймса Клерка Максвелла (JCMT) на Гавайях, чтобы сделать свое открытие. Руководитель группы Джейн Гривз, астроном из Кардиффского университета, Великобритания, говорит, что она и ее коллеги переделали работу, потому что они узнали, что исходные данные ALMA содержали ложный сигнал, который мог повлиять на результаты. Альма опубликовала исправленные данные 16 ноября, а Гривз и ее команда провели свежий анализ в тот же вечер и опубликовали его перед рецензированием на сервере препринтов arxiv.org. ” Мы работали как сумасшедшие", - сказала она на заседании аналитической группы по исследованию Венеры, форума сообщества НАСА, 17 ноября.
По словам Гривз и ее коллег, данные ALMA показывают спектральную сигнатуру фосфина, молекулы, состоящей из одного атома фосфора и трех атомов водорода. Они говорят, что никакое другое соединение не может объяснить эти данные. Найти фосфин на Венере было бы заманчиво, потому что микробы производят газ на Земле. Если сигнал реален и действительно обусловлен фосфином,возможно, что микробы, живущие и дрейфующие среди облаков планеты, могут производить газ — но также возможно, что там может быть неживой источник, который ученые еще не определили. Прежде чем они смогут определить, верен ли любой из этих сценариев, исследователи сначала должны подтвердить присутствие фосфина.
В одной критике оригинального исследования исследователи предположили, что сигнал, сообщаемый как фосфин, действительно может исходить от диоксида серы, газа, который распространен в облаках Венеры, но не производится там жизнью. Гривз и ее команда ответили в своем последнем отчете, что это не может быть так, потому что фосфиновый отпечаток появляется в данных, собранных вторым телескопом, который они использовали, JCMT. Другие критики сосредоточились на трудностях извлечения сигнала фосфина из сложных данных.
Повторный анализ показал, что концентрация фосфина в атмосфере Венеры иногда достигает максимума в пять частей на миллиард. Это означает, что уровни газа могут увеличиваться и уменьшаться с течением времени в разных местах планеты, сказал Гривз—ситуация, похожая на всплески метана, появляющиеся на Марсе.
Еще одна новая нить доказательств подтверждает существование фосфина на Венере. Вдохновленная оригинальным отчетом Гривза, команда под руководством Ракеша могула, биохимика из Калифорнийского государственного политехнического университета в Помоне, изучила данные десятилетней давности, полученные в ходе миссии НАСА "Пионер Венера" в 1978 году. Этот космический корабль сбросил зонд, который измерял химию облаков в атмосфере планеты, когда он падал. Он обнаружил фосфорный сигнал, который можно было отнести к фосфину или другому фосфорному соединению. Но “мы считаем, что самый простой газ, который соответствует этим данным, - это фосфин", - сказал могул на встрече 17 ноября.
Откуда берется фосфин, остается загадкой. Даже на уровне одной части на миллиард это слишком много, чтобы объяснить извержениями вулканов на поверхности планеты или ударами молний в атмосфере, заявили несколько ученых на встрече. Но соединения на основе фосфора могут быть получены в результате геологических процессов, а затем трансформироваться в другие химические вещества, такие как фосфин, когда они поднимаются в облака, сказал Могул.
Единственный космический аппарат, находящийся в настоящее время на орбите Венеры, японский "Акацуки", не имеет приборов, которые могли бы помочь разрешить спор. Индийская организация космических исследований планирует миссию на Венеру, которая стартует в 2025 году и потенциально может нести приборы, способные искать фосфин. В то же время Гривз и другие исследователи подали заявки на большее количество времени на земных телескопах, включая ALMA.
Исследователи изучают многие другие аспекты Венеры, говорит Дэвид Гринспун, астробиолог из Института планетарных наук, который базируется в Вашингтоне, округ Колумбия. “Существует 1 001 причина, чтобы вернуться на Венеру, и если фосфин "уйдет" через дальнейшие наблюдения и анализ, все еще будет 1000 причин, чтобы уйти.”
